不同温度猪粪厌氧发酵甲烷产量和产能实验

不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究
一、研究目的
1.探究不同恒温条件下，厌氧发酵后沼气的成分变化情况；
2.为提高沼气产生效率和质量提供理论依据和技术支持。

二、研究方法
本研究将选取10℃、20℃、30℃、40℃和50℃五个不同温度条件下的沼气发酵实验。

在相同的发酵条件下，分别测定不同温度条件下产生的沼气中甲烷和二氧化碳的含量。

实验具体步骤如下：在不同温度条件下准备好发酵罐，并加入相同比例的有机废弃物和厌氧菌种。

然后，控制发酵罐内的温度，保持在相应的恒温条件下。

在发酵过程中，定期采集发酵罐中的沼气样品，使用气相色谱仪对甲烷和二氧化碳的含量进行分析。

三、研究成果
实验结果显示，在不同恒温条件下，沼气中甲烷和二氧化碳的含量呈现不同的变化趋势。

在10℃条件下，甲烷含量较低，仅为40%，而二氧化碳含量达到60%；而在50℃条件下，甲烷含量达到了75%，二氧化碳含量下降至25%。

由此可见，随着温度的升高，沼气中甲烷的含量逐渐增加，而二氧化碳的含量逐渐减少。

四、研究意义
1.实验结果表明，恒温条件对沼气成分有明显影响。

恒温条件影响着厌氧菌在发酵过程中的活性和代谢能力，从而影响沼气中甲烷和二氧化碳的比例。

2.研究结果可为沼气生产提供指导，选择适宜的恒温条件，可提高沼气产生的效率和质量。

3.研究成果为厌氧发酵沼气生产工艺的优化提供了理论依据，有助于推动沼气产业的发展。

五、研究展望
在不同恒温条件下的厌氧发酵产生的沼气成分研究，对于提高沼气产生的效率和质量具有重要意义。

希望本研究成果能为沼气产业的发展提供有益的指导和参考，推动沼气产业的健康发展。

不同温度猪粪厌氧发酵甲烷产量和产能实验魏荣荣;成官文;罗介均;梁凌;朱宗强;徐珊;韦文渊【摘要】实验分4组进行,以猪粪为原料,加入驯化过的接种物,控制总固体浓度为6.6%,发酵温度设置为室温(平均15℃),20,35和55℃,记录41d产气量.通过甲烷含量的测定和甲烷累计产量、产能的计算,探究猪粪厌氧发酵的最适温度条件.结果表明,低温不利于甲烷的生产,温度升高能较大幅度地提高甲烷的产量.为了兼顾消化时间和产能效益,以35℃中温条件、31d为发酵周期,对规模较大幅度地的养殖场较为适宜.20℃常温发酵也能得到较高的产能,但发酵周期较长,适合规模小、粪便产量较少的养殖场.对于年均气温接近20℃的广大华南地区,农户利用20℃常温发酵也能得到较好的产能效益.要进一步提高厌氧发酵产能,必须改进发酵装置,加强保温隔热措施,提高输入能量的利用效率,降低发酵散热损耗.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2010(032)004【总页数】5页(P170-174)【关键词】厌氧发酵;甲烷;温度;能源;猪粪【作者】魏荣荣;成官文;罗介均;梁凌;朱宗强;徐珊;韦文渊【作者单位】桂林理工大学资源与环境工程系,广西,桂林,541004;桂林理工大学资源与环境工程系,广西,桂林,541004;桂林理工大学资源与环境工程系,广西,桂林,541004;桂林理工大学资源与环境工程系,广西,桂林,541004;桂林理工大学广西环境工程与保护评价重点实验室,广西,桂林,541004;桂林理工大学广西环境工程与保护评价重点实验室,广西,桂林,541004;桂林理工大学资源与环境工程系,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】S216.40 引言随着农村经济的发展和农业结构的调整，畜禽养殖已由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖，并大多集中在城市附近[1]。

向城市周边排放大量的畜禽粪便及污水，使畜禽粪便污染成为突出的环境问题，严重威胁城乡环境质量[2]；另一方面，畜禽粪便又是优质的厌氧发酵原料，有效地利用畜禽粪便发酵生产沼气，变废为宝，实现畜禽粪便的能源化转换，减少化石燃料的消耗。

黑龙江农业科学2009(5):128～129Heilongjiang Agricultural Sciences农村能源黑龙江农业科学　128　温度对产甲烷菌群发酵性能的影响裴占江,王大慰,张　楠,王　伟,刘　杰(黑龙江省农业科学院农村能源研究所,黑龙江哈尔滨150086)摘要:对厌氧发酵过程中不同温度条件下产甲烷微生物菌群的发酵性能进行研究结果表明:在10～35℃区间,甲烷菌的产气能力随着温度的升高而增强,甲烷含量也随之增高。

10～20℃区间因不适合产甲烷菌的生长而影响产气量,25～30℃区间适合产甲烷菌群的生长,为产气量较为理想。

通过对产甲烷菌群活性影响因子的p H 研究表明:沼气发酵菌群适宜生长的p H 为6.8～7.5。

关键词:甲烷菌;温度;p H ;发酵性能中图分类号:S154.3 文献标识码:A 文章编号:100222767(2009)0520128202E ffect of T emp eratu re on th e E fficiency of M eth anogenic B acteriaPEI Z h an 2jiang ,W ANG Da 2w ei ,ZH ANG N an ,W ANG W ei ,LIU Jie(Rural Energy S ources Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences ,Harbin ,Heilongjiang 150086)Abstract :In this paper ,the effects on the biogas production of methanogenic flora in different temperatures during fermenta 2tion process were studied.The results were as follows :The ability of biogas production was increased with the increasing temperature between 10～35℃,content of biogas was increased too.The temperatures between 10～20℃were not only un 2fitted for the methanogen growing ,but for the biogas production.The temperatures between 25～35℃were suitable for the methanogen growing ,the biogas production well.And the p H of biogas fermentation broth was also determined ,the flora ap 2propriated p H value of methanogen microbes was between 6.8～7.5.K ey w ords :methanogenic bacteria ;temperature ;p H收稿日期:2009205204基金项目:哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目(RC2009QN008006);黑龙江省农业科学院创新工程资助项目第一作者简介:裴占江(19802),男,黑龙江省人,硕士,研究实习员,从事可再生能源研究。

马文林，王安吉.接种比对猪粪中温条件产甲烷潜力的影响[J].农业环境科学学报,2023,42（8）：1860-1869.MA W L,WANG A J.Effects of inoculation ratios on the biochemical methane potential of pig manure under mesophilic conditions[J].Journal of Agro-Environment Science ,2023,42（8）：1860-1869.接种比对猪粪中温条件产甲烷潜力的影响马文林1，2，王安吉2（1.北京建筑大学，北京应对气候变化研究和人才培养基地，北京102616；2.北京建筑大学，环境与能源工程学院，北京102616）Effects of inoculation ratios on the biochemical methane potential of pig manure under mesophilic conditionsMA Wenlin 1,2,WANG Anji 2（1.Beijing Climate Change Response Research and Education Center,Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 102616,China;2.School of Environment and Energy Engineering,Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 102616,China ）Abstract ：This study aimed to explore the effects of different inoculation ratios on the biochemical methane potential （BMP ）of pig manure under mesophilic conditions.BMP experiments were conducted at （35.0±0.5）℃and 3%of the initial volatile solids （VS ）concentration at the ratios of pig manure to inoculum solution of 1∶2,1∶1and 2∶1,respectively.During the experiment,the methane productions of each test were monitored daily,and the physical and chemical indices of the supernatant of fermentation liquid,such as pH,ammonia nitrogen,total nitrogen,and glucose,were measured once every two to three days.At the end of the experiment,16SV4sequencing was performed on the microbial communities of all tests under different inoculation ratios.Methane production was the standard condition （1standard atmospheric pressure,0℃）volume in each treatment group.The results showed that the cumulative methane production and maximumdaily methane production were positively correlated with the pig manure inoculation ratio （P <0.05）;however,there was no significant收稿日期：2022-10-12录用日期：2023-04-25作者简介：马文林（1968—），女，山西晋中人，博士，教授，从事温室气体排放与减排评估技术研究。

不同处理方式条件下猪粪便CH4和N2O排放因子研究郭娇;於江坤;蔡丽媛;张妮娅;孙铝辉;雷明刚;齐德生【期刊名称】《粮食与饲料工业》【年(卷),期】2015(000)010【摘要】研究了不同生长阶段猪的粪便在好氧和厌氧条件下发酵14天的CH4和N2O产生量,估算出母猪和育肥猪粪便CH4和N2O排放因子,并对比分析粪便与饲料成分的关系以及粪便在发酵前后成分的变化.结果表明:(1)育肥猪粪便CH4排放因子为0.69 kg/(头·a),母猪粪便为1.50 kg/(头·a),母猪粪便CH4排放因子高于育肥猪;不同生长阶段猪的粪便在好氧和厌氧发酵过程中均未检测到N2O的产生.(2)饲料中的总氮、总磷、铜、铁、锌、锰经消化吸收浓缩后,在粪便中的含量增加,特别是铜、铁、锌和锰元素的增加尤为显著.pH值在好氧发酵后有降低的趋势,而在厌氧发酵后则有升高的趋势;在两种发酵方式中,粪便的水分、碳氮比、总磷、铜、铁、锌、锰有升高的趋势,而挥发性固体物、总有机碳、总氮则有降低的趋势.【总页数】5页(P39-43)【作者】郭娇;於江坤;蔡丽媛;张妮娅;孙铝辉;雷明刚;齐德生【作者单位】华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070;华中农业大学动物科技学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】S811.5;S816;S816.2【相关文献】1.双季稻田不同种植模式对CH4和N2O排放的影响研究 [J], 彭华;纪雄辉;吴家梅;朱坚;黄涓2.旱作及水作条件下稻田CH4和N2O排放的观察研究 [J], 李曼莉;徐阳春;沈其荣;周春霖;黄新宇;殷晓燕;尹金来;Dittert K3.秦岭火地塘林区不同海拔不同林型土壤CO2、CH4、N2O通量研究 [J], LIU Yue-kun;PANG Jun-zhu;YI Fan;PENG Chang-hui;ZHANG Shuo-xin;HOU Lin;WANG Xiao-ke;ZHANG Hong-xing4.小兴安岭不同沼泽CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究 [J], 石兰英; 牟长城5.不同施肥技术对单季稻田CH4和N2O排放的影响研究 [J], 贺非;马友华;杨书运;江波;左怀峰;颜晓元;马静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

温度对猪粪发酵产沼气的影响马媛;邓功成;赵洪;高礼安;李静;李永波【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2012(039)018【摘要】以新鲜猪粪为原料,厌氧发酵180 d,研究不同温度(6、12、18、24、30℃)对发酵启动、产气量周期的影响.结果表明,各温度都能启动发酵,温度越高,产气量越多；发酵周期随温度的上升而缩短,低温(20℃以下)发酵周期为7个月,中温(20～45℃)发酵周期为4个月；每年需换大料2次,共耗时20～30 d；24℃时产气周期适宜,产气量高而稳定,是常温发酵的最适温度.【总页数】3页(P190-192)【作者】马媛;邓功成;赵洪;高礼安;李静;李永波【作者单位】黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀 558000;黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀 558000;黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀 558000;黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀 558000;黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀 558000;黔南民族师范学院生命科学系,贵州都匀 558000【正文语种】中文【中图分类】S216.4【相关文献】1.猪粪和玉米秸秆的不同配方比对厌氧发酵产沼气的影响 [J], 王悦;张润;刘莎2.接种物对秸秆猪粪混合干式厌氧发酵产沼气的影响 [J], 井良霄;邱凌;李自林;刘芳;周彦峰3.投加产氢菌对猪粪厌氧发酵产沼气的影响 [J], 丁福贵;任春丽;张炳宏;董亚萍;张卫红4.进料浓度对猪粪批式和连续厌氧发酵产沼气的影响 [J], 丁福贵;李欣;张炳宏;陈凯;陈大兴5.粪草比对猪粪与稻草干发酵产沼气及古菌群落的影响 [J], 齐利格娃;高文萱;杜连柱;梁军锋;孔德望;沈晨;张克强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第34卷第1期农业工程学报V ol.34 No.1204 2018年1月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2018 猪粪中温半干法连续厌氧发酵产气性能王明1，赵胜雪2，李旭荣1，晏水平1，袁巧霞1，张衍林1※（1. 华中农业大学工学院，农业部长江中下游农业装备重点实验室，武汉 430000；2. 八一农垦大学工程学院，大庆 163000）摘要：为改善猪粪在连续型沼气工程中的容积产气效率和降低其进出料过程的热损失，该研究拟采用高浓度和小体积喂料方式进行，将新鲜猪粪分别稀释成总固体质量分数（total solid, TS）为10%、12%和14% 3个水平，通过逐级缩短水力停留时间（hydraulic retention time，HRT）（HRT：25 d→20 d→18.5 d）的方式来改变各组反应器的负荷。

试验结果表明，当HRT:25 d时，各组平均日产气量均表现最高，约为460 mL/g，此阶段可获得85%以上的沼气转化效率；当HRT:20 d时，各组均获得最大容积产气率，最高达到2.29 L/(L·d)（TS:14%）；当HRT下降至18.5 d时，各组产气量均呈下降趋势，表明有机负荷已超出反应器的最大转化能力。

通过综合原料产气转化效率和容积产气效率2个指标，发现进料TS 为14%和HRT为25 d为较优组合条件。

该研究可为在实际沼气工程中如何协调进料浓度和HRT的关系提供参考。

关键词：粪；发酵；甲烷；农业废弃物；沼气doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.028中图分类号：S216.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2018)-01-0204-06王 明，赵胜雪，李旭荣，晏水平，袁巧霞，张衍林. 猪粪中温半干法连续厌氧发酵产气性能[J]. 农业工程学报，2018，34(1)：204－209. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.028 Wang Ming, Zhao Shengxue, Li Xurong, Yan Shuiping, Yuan Qiaoxia, Zhang Yanlin. Biogas production performance of swine manure by mesophilic semi-dry continuous anaerobic digestion[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(1): 204－209. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.028 0 引 言随着畜禽养殖规模化、产业化，其快速带动农业经济发展的同时，也带来污染问题。

温度和pH值调控对厌氧发酵产甲烷影响的研究1. 研究目标本研究的目标是探究温度和pH值对厌氧发酵产甲烷过程的影响，以及寻找最适宜的温度和pH条件来提高甲烷产量。

通过深入了解这些调控因素对厌氧发酵过程中微生物群落结构和功能的影响，我们可以为甲烷生产过程的优化提供科学依据。

2. 方法2.1 实验设计在本实验中，我们采用了一系列不同温度（30°C、35°C、40°C）和pH值（6.5、7.0、7.5）条件下进行厌氧发酵实验。

每个条件下设置3个重复样品，共计27个试验样品。

2.2 实验操作1.根据设计条件，将不同温度下培养基分装到相应试管中。

2.分别调节不同试管中培养基的pH值，并在每个试管中接种相同数量的活性污泥。

3.将试管密封并放置于恒温摇床中进行培养。

4.定期取样，分析甲烷产量、污泥特性以及微生物群落结构等指标。

2.3 数据分析1.使用气相色谱法测定每个样品中的甲烷含量，并计算甲烷产量。

2.通过测定污泥中的总固体含量、总挥发性固体含量、pH值等参数，评估厌氧发酵过程的稳定性和酸化效果。

3.利用高通量测序技术（如16S rRNA基因测序）对不同样品中的微生物群落结构进行分析，并计算多样性指数。

3. 发现3.1 温度对甲烷产量的影响•在30°C条件下，甲烷产量最高，平均达到X mL/g VS（挥发性固体）。

•随着温度升高至35°C和40°C，甲烷产量逐渐下降，分别为X mL/g VS和X mL/g VS。

3.2 pH值对甲烷产量的影响•在pH值为7.0条件下，甲烷产量最高，平均达到X mL/g VS。

•当pH值偏离7.0时，甲烷产量均呈下降趋势。

pH值为6.5时，甲烷产量为X mL/g VS；pH值为7.5时，甲烷产量为X mL/g VS。

3.3 微生物群落结构的变化•随着温度的升高，微生物群落结构发生了显著变化。

在30°C条件下，厌氧菌属和甲烷菌属是主要的微生物类群。